Главная / Теория термической обработки металлов / Металлургическое производство железа

Металлургическое производство железа

Закалка появилась значительно позднее отжига. Металлургическое производство железа началось с конца II тысячелетия до н. э. Железо получали тогда сыродутым способом непосредственно из железной руды. Из-за низкого содержания углерода оружие из такого железа нельзя было упрочнить закалкой.

В ранний период применения железа закалку проводили одновременно с цементацией. Нагревая заготовку для горячей ковки в древесно-угольном горне, т. е. проводя науглероживание, и затем охлаждая ее в воде, кузнец столкнулся с резким улучшением качества оружия и орудий труда, сделанных из железа.

Открытие сыродутого способа производства железа с последующей его цементацией и закалкой было одним из величайших достижений в истории человеческого общества.

Металлографическое изучение гальштатской кузнечной техники (Средняя Европа) показало, что цементация железных изделий (ножей, наконечников копий) и последующая их закалка в воде были известны уже в начале I тысячелетия до н. э. Однако эти виды упрочняющей термической обработки использовались в то время сравнительно редко.

В древней Греции и Риме упрочняющая термообработка стали была хорошо известна, что подтверждается упоминаниями о закалке у античных авторов.

В «Одиссее» Гомера (VIII — VII вв. до н. э.), в девятой песне есть такие строки: «Как погружает кузнец раскаленный топор иль секиру в воду холодную, и зашипит с клокотаньем железо — крепче железо бывает, в огне и воде закаляясь» (перевод П. А. Шуйского). Аристотель (IV в. до н. э.) отмечал, что лучшую сталь получают нагревом железа в горне по нескольку раз.

Такая обработка приводила к науглероживанию железа и обеспечивала после закалки высокую прочность и твердость изделий. Аристотель упоминал о закалке стали в масле. Плиний Старший (I в.) писал, что тонкие стальные изделия во избежание их коробления и растрескивания закаливают в масле.

«Теория термической обработки металлов»,
И.И.Новиков

История металловедения

Выдающийся последователь Д. К. Чернова французский инженер Флорис Осмонд (1849 — 1912 гг.) применил в 1886 г. термопару Ле-Шаггелье для определения критических точек стали при термическом анализе. Работы Осмонда, подтвердившего и развившего выводы Чернова, привлекли внимание многих металлургов и химиков к проблеме структурных превращений в металлах и послужили дополнительным толчком для широких экспериментальных исследований в…

Старение после закалки — один из основных способов упрочнения сплавов

В 1906 г. немецкий инженер А. Вильм (1869 — 1987 гг.) на изобретенном им дуралюмине открыл старение после закалки — один из основных способов упрочнения сплавов. В 1919 г. американский металловед П. Мерика (1889 — 1957 гг.) вскрыл природу старения дуралюминов, связав упрочнение при старении с образованием дисперсных выделений в пересыщенном твердом растворе. Это было…

Классификация видов термической обработки

Любой процесс термической обработки можно описать графиком, показывающим изменение температуры во времени. По такому графику можно определить температуру нагревания, время нагревания и охлаждения, средние и истинные скорости нагревания и охлаждения, время выдержки при температуре нагревания и общую продолжительность производственного цикла. Но по форме этого графика ничего нельзя сказать о том, с каким видом термообработки мы…

Производственные названия отдельных процессов термообработки

С отдельными видами термообработки приходится сталкиваться как с побочными процессами при горячей обработке давлением, литье, сварке и других технологических операциях. Например, частичная или полная закалка встречается при ускоренном охлаждении отливок после их затвердевания. При шлифовании деталей из-за разогрева поверхности может произойти отпуск. При сварке в зоне термического влияния сварного шва можно наблюдать рекристаллизационный отжиг и…

Содержание книги

Содержание книги составляет анализ изменений структуры и свойств, вызываемых тепловым воздействием на металл. При этом большее внимание уделено таким структурным изменениям, как рекристаллизация, мартенситное превращение, распад твердого раствора, гомогенизация и др., которые особенно часто встречаются при термообработке разных групп металлических материалов. Книга построена в соответствии с известной классификацией видов термообработки акад. А. А. Бочвара и…